浅议绿色化学与高考化学试题的有机融合.doc

昆明论坛WWW.DIANZUBULUO.COM 月子会所WWW.MAMI-CENTRAL.COM AKK单人操作分析仪WWW.K2W.NET 梧州WWW.WZLT.CC 自动焊接WWW.GZXSJJD.CN 包包批发WWW.SYYSHOP.COM 1314小游戏WWW.YX1314.COM 修身连衣裙WWW.SHOP365U.COM 高考化学试题的新热点绿色化学张玉彬 （福田区教研中心 广东 深圳 518048）电话：075582918170，Email:在“循环经济”成为我国经济发展重要策略的今天，绿色化学在化学教育界被提到一个前所未有的重要位置。2006年高考中，多套化学试卷的化学试题都融合了绿色化学思想，体现了绿色化学精神。无须置疑，与绿色化学相关的试题已成为今后高考化学的热点。一、绿色化学简介绿色化学倡导不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。从科学观点看，绿色化学是化学科学基础内容的更新；从环境观点看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，它合理利用资源和能源，降低生产成本，它是一门从源头上阻止污染的化学，符合经济可持续发展的要求。绿色化学研究的化学反应及其产物必须具有以下特点：采用无毒、无害的原料；在无毒无害的反应条件(催化剂、溶剂)下进行；具有“原子经济性”，即反应具有高选择性，极少副产品，甚至实现“零排放”；产品应是环境友好的。绿色化学代表了未来化学发展和人类进步的方向，是人类和自然和谐的化学。对绿色化学内涵的诠释有多种，最具有代表的是五“R”原则：1、减量（Raduction） “减量”是从省资源、少污染角度提出的，包括二层意思：(1)减少资源用量；(2)减少“三废”排放量。2、重复使用（Reuse） 化学工业过程中的生成物、催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。3、回收（Recycling） 回收包括：回收未反应的原料，回收副产物(含“三废”)，回收助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。4、再生（Regeneration） 要求化工产品生产在它设计的开始，就应考虑到有关原材料的再生利用，特别高分子材料的再生显得尤为重要。5、拒用（Rejection） 对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的药品原料，拒绝在化学反应过程中使用。二、绿色化学在06年高考试题中的体现形式1、从循环使用出发，体现原子经济性例1（06年广东25题）纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。纤维素可制备用于纺织、造纸等的粘胶纤维成分是(C6H10O5)m，生产过程涉及多个化学反应。工艺简图如下：近来，化学家开发了一种使用NMMO加工纤维素的新方法，产品“Lyoce纤维”成分也是(C6H10O5)m。工艺流程示意图如下：“Lyoce纤维”工艺流程中，可充分循环利用的物质是 。与“Lyoce纤维”工艺相比，粘胶纤维工艺中会产生含有 (只填非金属元素符号)的废物，并由此增加了生产成本。“Lyoce纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”，原因是 。评析：该题以“Lyoce纤维”工艺流程和粘胶纤维工艺流程的比较为背景。“Lyoce纤维”工艺流程中NMMO反复循环使用，在生产过程中纤维素原料再生，无污染，无废物产生，实现了原子的充分利用，体现了绿色化学思想，因此“Lyoce纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”。 与“Lyoce纤维”工艺相比，粘胶纤维工艺中使用了NaOH、HCl、CS2，没有做到循环利用，使得产生含有Na、Cl、S等元素的副产物（废物），由此增加了生产成本。所以从绿色化学的角度考虑，粘胶纤维工艺是不符合绿色化学理念的。例2（06年上海27）、蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下(1) (2) (3)略（4）物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是_ (填写物质化学式)。评析：该实验首先用盐酸溶解蛇纹石，用Ca(OH)2在一定PH值下将Fe3+、Al3+沉淀，再在碱性条件下通入过量的CO2，形成Mg(HCO3)2溶液，最后加热Mg(HCO3)2溶液得到碱式碳酸镁。该实验在得到最终产品碱式碳酸镁的同时，又得到CO2，所以将CO2循环使用，以达到节约资源，实现绿色化学的要求。2、从反应源头出发，减少环境污染例3（06年江苏21题） 稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比（空气与燃油气的体积比）条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_（填一项）。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_等环境问题（填一项）。某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是_。若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：纯NO气体，汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是_（填字母），原因是_。A B C都有可能评析：该题将稀薄燃烧技术和使用催化剂减少汽车尾气对环境的污染作为试题情景，体现绿色化学的理念。稀薄燃烧技术使燃料充分燃烧，既节约了能源，又减少了CO和碳氢化合物的排放，但常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。该题设计了在不同催化剂下对NH3还原NO实验效果的探究，通过反应后混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液所引起颜色变化时间的不同，观察反应的快慢，从而判断不同催化剂的催化性能。第（3）小题设计了一个开放性答案，A、B、C都可以作为答案，只是原因不同而已。如果选，则原因是汽车尾气中含有一定量的和碳氢化合物，少消耗3；如果选，则原因是汽车尾气中含有一定量的2，多消耗3；如果选，则原因是汽车尾气中同时含有、碳氢化合物等还原性气体和2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗3的增多或减少。例406年广东22题第（5）小题常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是 。评析：该题从环保的角度出发，让考生比较三种常见的阻燃剂，并加以选择较理想的阻燃剂，分析其理由。四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。该试题潜移默化地发挥了对考生的教育作用，教育学生使用任何物质时要遵循绿色环保的理念。绿色化学的理念和循环经济的思想在内涵上是相统一的，是我国经济可持续发展的必经之路。在高考化